CN107309630A - 仪表马达装配系统 - Google Patents

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俞强
季雪峰
季照明
杨建军
陈辉
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/02—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for connecting objects by press fit or for detaching same

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种仪表马达装配系统，其包括视觉系统，与电脑相连，其用于准确采集物料图像特征；传感器，与PLC模块相连，其用于判断PCB停靠位置。本发明能够提高生产效率，提高产品质量，减少产品报废率，降低人员疲劳度，减少作业人员。

Description

仪表马达装配系统
技术领域
本发明涉及一种装配系统，特别是涉及一种仪表马达装配系统。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车仪表也日新月异，但是绝大多是仪表还是使用指针式仪表，人们可以精确的在仪表上看到汽车的目前的状态。转速表、速度表、燃油表、温度表使用马达驱动指针动作，通过马达转动一定的角度，马达上的指针只在对应的位置反应当前的状态。马达的安装位置直接影响到指针的再刻度盘上的指示精度，马达的与PCB的连接直接影响到产品的功能。马达管脚与PCB(印刷电路板)连接是通过倒钩型弹片直接连接，无需焊接，马达压得倾斜会影响导电性能，更有甚者马达管脚未与PCB未连接导致仪表功能失效。检索国内或者国外对于仪表马达安装过程，分为人工装配或者半自动装配。在电机应用初期，大多数安装使用人工装配，人工取件并判断物料是否为良品，用手将马达压入线路板，这种生产模式对员工工作强度大，容易疲劳；不同人员用手压入的角度和力度也很难保证一致性，有质量风险。半自动为员工将马达放入载具中，人员按按键触发气缸动作，将马达压入线路板中，这种方法也无法满足降低产线人员配置，并且生产效率也不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种仪表马达装配系统，其能够提高生产效率，提高产品质量，减少产品报废率，降低人员疲劳度，减少作业人员。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种仪表马达装配系统，其特征在于，其包括：
视觉系统，与电脑相连，其用于准确采集物料图像特征；
传感器，与PLC模块相连，其用于判断PCB停靠位置；
PLC模块，与电脑相连，其用于控制整个动作逻辑，包括轨道自动进出、驱动皮带线电机和机器人协同作业；
电脑，用于采集的图像进行处理分析，经过一定的算法判断来料是否存在缺陷和或者在允许范围内有一定的偏差，计算出偏差值进行补偿，并将运算完成的值发送给机器人；
执行模块，与PLC模块相连，将线路板的自动进出轨道内被气缸阻挡在轨道的特定位置及机器人将马达抓取到相机的位置进行拍摄，接收到电脑的数据手将马达压入到正在轨道线上的PCB；
显示器，与电脑相连，用于显示机器人的运动轨迹，能够直观的看到机器人的运行状态；
机器人，与电脑相连，执行各个搬运的动作。
优选地，所述视觉系统、传感器组成一个输入模块。
优选地，所述PLC模块、电脑组成一个处理模块。
优选地，所述显示器为触摸显示器。
优选地，所述触摸显示器用于单独控制PLC模块的输入输出，包括轨道动作和机器人抓手动作。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够提高生产效率，提高产品质量，减少产品报废率，降低人员疲劳度，减少作业人员；本发明能够改进现有生产方式，实现无人作业；本发明能够可以在视觉系统对运动处理中进行推广。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明仪表马达装配系统包括：
视觉系统，与电脑相连，其用于准确采集物料图像特征；
传感器，与PLC模块相连，其用于判断PCB停靠位置；
PLC模块，与电脑相连，其用于控制整个动作逻辑，包括轨道自动进出、驱动皮带线电机和机器人协同作业；
电脑，用于采集的图像进行处理分析，经过一定的算法判断来料是否存在缺陷(不如引脚弯、混料等)和或者在允许范围内有一定的偏差，计算出偏差值进行补偿，并将运算完成的值发送给机器人；
执行模块，与PLC模块相连，将线路板的自动进出轨道内被气缸阻挡在轨道的特定位置及机器人将马达抓取到相机的位置进行拍摄，接收到电脑的数据手将马达压入到正在轨道线上的PCB；
显示器，与电脑相连，用于显示机器人的运动轨迹，能够直观的看到机器人的运行状态；
机器人，与电脑相连，执行各个搬运的动作。
所述由视觉系统、传感器组成一个输入模块，能够正确采集物料的实际图像，没有发生畸变。根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，根据马达的特征，电脑对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，找出马达上轮廓，再进行计算如面积、数量、位置、长度，找出马达中相对应的两个压入点的位置。
所述PLC模块、电脑组成一个处理模块，PLC主要负责整个设备的逻辑控制，使设备按流程顺序动作；电脑首先对机器人的当前位置监控，其次对视觉截取的图像进行运算，算出其压接位置的偏差值。
所述显示器为触摸显示器，这样能在手动模式下控制PLC输入输出，监控轨道的运行状态，可以强制设备动作。触摸显示器用于单独控制PLC模块的输入输出，包括轨道动作和机器人抓手动作。
本发明结合物料三维模型，通过机械设计软件的帮助，取出产品的结构特征，设计制作相符合的机械抓手，不仅能够自由抓取物料，同时也不对物料存在损伤，而且不对视觉的拍摄角度有影响。因为一个马达的压入面朝下，所以设计机械机构再马达的上方。并且在马达的上部有支撑，保证压入力的均匀，不会有倾斜。相机的镜头朝上，能够直接无阻挡的拍射出马达针脚的形状和整个马达的轮廓；算马达压入力，选用负载能够足够的机器人，将整个机械设计零件在图纸上组装起来，使用机器人仿真软件仿真出整个设备的运动情况，保证设备无干涉点。电器设计和图像处理程序的开发。观察设备的逻辑动作，定义出输入输出。通过对比良品和不良品的图像，找出差异点。接线调试反复用产品验证设备稳定性。操作人员只需要将一整盘马达放入设备物料槽中，设备自动将PCB送入到设备内部，机器人移动到物料盘上方，机械手臂上的视觉判断物料盘中马达的位置，机器人抓取其中一个马达移动到第二个相机位置拍照，判断马达的引脚是否有歪斜，检测成功后，机器人将抓取的马达移动到PCB位置，机械臂上的相机再捕捉下PCB马达的安装孔位，计算出合理的尺寸位置自动将其压入，并附有压力传感器，能够判断马达的压入力，当压入力不在设定的范围内，设备将停止并且报警。
视觉系统采用CCD传感器、光学镜头、摄像机和图像采集卡，CCD传感器通过光学镜头汇聚的由物体场景中反射光线对其产生的电荷累计感应，并由摄像机和图像采集卡对信号进行数字化，然后传输到电脑中对这些数据进行处理后，将结果显示到显示器上同时通过传输到设备定位系统里进
传感器通过切割磁力线线圈产生电，判断机器人的抓手上的产品是否已经抓到位。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种仪表马达装配系统，其特征在于，其包括：
视觉系统，与电脑相连，其用于准确采集物料图像特征；
传感器，与PLC模块相连，其用于判断PCB停靠位置；
PLC模块，与电脑相连，其用于控制整个动作逻辑，包括轨道自动进出、驱动皮带线电机和机器人协同作业；
电脑，用于采集的图像进行处理分析，经过一定的算法判断来料是否存在缺陷和或者在允许范围内有一定的偏差，计算出偏差值进行补偿，并将运算完成的值发送给机器人；
执行模块，与PLC模块相连，将线路板的自动进出轨道内被气缸阻挡在轨道的特定位置及机器人将马达抓取到相机的位置进行拍摄，接收到电脑的数据手将马达压入到正在轨道线上的PCB；
显示器，与电脑相连，用于显示机器人的运动轨迹，能够直观的看到机器人的运行状态；
机器人，与电脑相连，执行各个搬运的动作。
2.如权利要求1所述的仪表马达装配系统，其特征在于，所述视觉系统、传感器组成一个输入模块。
3.如权利要求1所述的仪表马达装配系统，其特征在于，所述PLC模块、电脑组成一个处理模块。
4.如权利要求1所述的仪表马达装配系统，其特征在于，所述显示器为触摸显示器。
5.如权利要求1所述的仪表马达装配系统，其特征在于，所述触摸显示器用于单独控制PLC模块的输入输出，包括轨道动作和机器人抓手动作。
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